宣东二矿水文地质条件对煤层瓦斯赋存的影响

水文地质条件对煤层瓦斯赋存、运移影响很大,运用水文地质控气特征的三种作用——水力运移逸散作用、水力封闭作用和水力封堵作用,分析宣东二矿二种不同的水文地质条件对Ⅲ3煤层瓦斯赋存的不同影响。     

我国煤层气分布赋存主控地质因素与富集模式

我国煤层气分布和富集受多种地质因素控制,就煤层含气性主控地质因素的地质构造条件、煤层埋藏深度、水文地质条件、沉积环境、煤层物性和岩浆活动等6个方面进行了系统研究。结果显示构造沉降作用、水力封堵和水力封闭控气作用、逆断层以及向斜核部有利于煤层气赋存;构造抬升作用、水力运移逸散作用、正断层、背斜核部以及陷落柱不利于煤层气赋存;随煤层埋深增加,煤层气吸附量逐渐增加,临界埋深之后吸附量开始降低;煤层顶、底板厚度越大,岩性越致密,越有利于煤层气保存;煤层气含量与煤厚呈正相关性。根据各地质因素的影响程度,煤层气分布赋存可概括为"多因素综合控制"和"多因素影响、某一两个因素主控"2种类型。     

乌鲁木齐河东矿区水文地质对煤层气的控制作用

文章主要从煤系含水层的水化学特征,含水层间水力联系,地下水补、径、排特征及水动力条件等探讨了水文地质条件对煤层气成藏的控制作用。研究表明:矿区整体上属中矿化度-高矿化度区,八道湾向斜核部区域矿化度高,不利于产甲烷菌的生存和产气,浅部地区较适于甲烷菌的生存,但产气效率不高;矿区多发育具阻水作用的逆断层,对煤层气的逸散起到一定的封堵作用,水力联系主要为上覆的烧变岩含水带、松散岩类孔隙含水岩系对煤系含水层产生的垂向渗滤,造成煤层气随水的流动而运移和散失,进而形成一定深度的煤层气风化带;矿区的西部和北部区域是矿区煤系地下水的高矿化度和低水位的汇水洼地,是该水文地质单元中煤层气的富集区域;八道湾向斜径流带以深-轴部区域及北单斜径流带以深的滞留区水动力条件较弱,有利于煤层气的保存和富集。     

岩浆活动对煤层气的成藏作用

中低变质煤田成煤后的岩浆侵入活动，作用于控制煤层气藏的诸多地质因素，改变了煤层气藏的地质环境，对煤层气的生成、运移、赋存产生深刻影响。岩浆的高温烘烤，高压挤压，侵入体的产状及与其他地质因素的复合，对烃源岩产生成气作用，对储层产生储运作用和圈闭作用。从而确立成煤后的岩浆侵入活动，成为中低变质煤田的找气标志。     

影响煤层气赋存的地质条件研究进展

煤层气的赋存富集同地质条件有密切联系,并受地质条件的制约。论述了煤储层邻近围岩的岩性及厚度、构造条件及与围岩和构造条件相伴的水文地质条件对煤层气储集层发育特征控制作用以及对煤层气富集和成藏的封闭与保存条件所起的关键作用。认为煤层岩性及厚度是煤层气生成与储集的物质基础,各种地质条件是运移储存的外在条件。     

焦作矿区煤层气开发的水文地质条件分析

水文地质条件对煤层气的富集高产起着重要的控制作用.在系统研究焦作矿区水文地质特征的基础上,分析了水文地质条件对煤层气赋存、渗流、运移及煤层气生产的影响.焦作矿区水文地质条件,整体上有利于煤层气的赋存,但局部地下水强径流带,煤层气以水流为载体被逸散;岩溶裂隙发育区,煤系埋藏较浅而且又接近地表水体的区域,断裂发育且有可能成为导水通道的区域,地表水可能进入煤层,不利于煤层气的开采.煤层气勘探开发选择井位时,在其他条件相同情况下,煤层气井应选择存离断层较远的稍深部位.煤层气生产应合理处理可能造成的环境地质问题.     

焦作矿区煤层气开发的水文地质条件分析

在系统研究焦作矿区地质特征和水文地质条件的基础上,分析了矿区水文地质条件对煤层气赋存、渗流、运移及煤层气开发产生的影响,并对煤层气井的选择提出了建议.     

煤层气赋存的两大地质控制因素

探讨了构造演化和水动力条件对煤层气赋存的影响机理,并结合实例分析了河北赵各庄井田的煤层气赋存特征。研究表明：构造控制着煤层气生成、聚集、产出过程的每一环节;煤层水溶解了部分煤层气,同时控制着煤储层的压力,水的流动将直接影响煤层气的吸附解吸程度。赵各庄井田现今煤层气的赋存特征主要是构造与水动力条件综合影响的结果,井田构造特征具有明显的分区性：Ⅰ区和Ⅱ区构造较发育,逆冲、压扭性断层对煤层气有很好的封堵作用;Ⅲ区受开平向斜控制,煤层气含量在向斜核部明显较大。同时,井田水文地质边界条件为封闭或半封闭的,而且由于井田所在的开平向斜北西翼受水力封堵作用影响,煤层气封存条件较好。     

浅谈煤层气藏保存条件

本文主要论述了保存条件对于煤层气藏的作用及其重要意义，保存条件主要指盖层的封盖能力、水动力条件和构造运动等因素。在地质历史中．上述地质作用主要是通过改变地层的温压条件而改变吸附与解吸和吸附与溶解之间的平衡．控制地层中的煤层气赋存形式．从而影响煤层气的保存。文中最后以大城地区为例综合评述了煤层气藏的保存条件及受各种因素的影响程度。     

深部低透气性煤层上向穿层水力压裂强化增透技术

煤层气的长时间、高效抽采的是当前煤层气灾害治理与煤层气资源利用过程中亟需解决的问题。利用数值模拟实验与工程试验相结合的方法,系统地研究了井下底抽巷对目标煤层进行水力压裂强化增透技术。研究发现,水力压裂的裂隙扩展过程经历了能量与应力累积、微裂隙产生、局部压裂损伤、煤体抵抗失效与裂隙迅速拓展以及压裂水能量再蓄集再扩张循环5个阶段,水力压裂产生了大量的裂隙,再加上顶底板碎胀作用而使煤层卸压,使得煤体透气性大幅提高。水力压裂工程试验验证了压裂水的运移轨迹,与数值模拟与分析结果相吻合,实现了大范围增透和长时效的煤层气抽采,从而为深部低透气性煤层强化增透和煤层气高效抽采提供了技术保障。     

西山煤田古交矿区煤层气藏水文地质特征及其控气作用

煤层气藏的水文地质条件是控制煤层气运移、散失、分布和富集的重要因素之一。以西山煤田古交矿区为研究对象,分析产出水离子浓度、水质水型、矿化度和煤层含气量分布特征,结合地下水动力场分布特征,划分区域水文地质单元,并讨论不同单元内含气量分布特征及地质控制机理。结果表明:(1)该区煤层气井产出水离子以Na~+,HCO_3~-为主,水型主要为NaHCO_3型,该区煤层气井产出水矿化度介于632~2 512 mg/L,属于淡水-微咸水;(2)根据折算水位和矿化度分布特征将矿区划分为补给径流区、滞留区以及过渡地带的弱径流区3种水文地质单元,滞留区含气量最高,弱径流区次之;(3)古交矿区煤层气的富集成藏受构造、水文地质条件双重控制,在屯兰中部形成单斜-水力封堵型煤层气藏,为全区煤层气最为富集区,东曲断层比较发育,形成地垒-水力封堵型煤层气藏,为煤层气较为富集区。     

原位煤层气排采储层伤害机理与制度优化

原位煤层气排采过程中,人为控制的排液与产气速度影响到煤储层渗透率的变化。排采作业制度不合理,易造成煤岩破坏、煤粉堵塞等储层伤害现象,并影响到煤层气井产能。基于地下水动力学制定合理的排液速度,合理控制井底压差,及时处理排采设备故障等措施可显著降低排采所造成的储层伤害,实现原位煤层气井的高产稳产。     

碎软低渗煤层顶板水平井分段压裂煤层气高效抽采模式

碎软低渗煤层的煤层气高效抽采一直是制约我国煤层气产业化发展和煤矿瓦斯灾害防治的技术瓶颈。以安徽淮北矿区芦岭煤矿8号碎软低渗煤层为研究对象，通过开展现场调研、分析测试、理论分析、水力压裂物理模拟和数值模拟等工作，提出了碎软低渗煤层的煤层气顶板岩层水平井分段压裂高效抽采模式，揭示了该模式下水力压裂裂缝的扩展延伸规律及控制机理，构建了该模式实施的主要工艺流程。研究结果表明:顶板岩层相对脆性、裂缝扩展压力较高，碎软煤层相对塑性、裂缝扩展压力低。在顶板岩层水平井进行套管射孔和水力压裂，顶板岩层中产生的压裂裂缝，在垂向上向下扩展伸延并穿入碎软煤层;同时在水平方向上也快速扩展延伸，由此产生的牵引作用撕裂下部碎软煤层形成较长的压裂裂缝。数值模拟结果显示，在给定的压裂施工参数条件下，顶板岩层中压裂在碎软煤层中形成的压裂裂缝长度，是直接在碎软煤层中压裂形成的压裂裂缝长度的6.7倍。碎软煤层和顶板岩层中形成的这些压裂裂缝在后续加砂压裂过程中被充填，成为煤层气从下部煤层向顶板岩层水平井运移的导流通道。显然，采用这种抽采模式，碎软低渗煤层可以获得良好的压裂改造效果。研究成果应用于淮北矿区芦岭煤矿煤层气顶板岩层水平井抽采示范工程，取得了很好的产气效果，水平井单井曾连续3，6，12个月平均日产气量分别为10 358，9 039，7 921 m3，截至2017-11-16，已累计产气500万m3，日产气量仍在3 200 m3以上，创造了我国碎软低渗煤层的煤层气水平井气产量的新记录。     

新安煤田新义井田深部勘查区二1煤煤层气地质特征

基于新义井田深部勘查区煤田地质勘查成果,分析了该区构造和二₁煤层展布特征,研究了二₁煤储层特征、煤层气含量及其分布规律、煤层气赋存条件。研究认为,勘查区二₁煤变质程度高,有利于煤层气的生成;煤储层孔隙度较高、围岩封闭性好,有利于煤层气赋存;煤体结构遭到严重破坏不利于煤层气运移;属正常压力、低渗煤储层。煤层气含量与埋深呈正相关趋势,DF₁断层为煤层气逸散通道。     

沁水盆地南部高阶煤煤层气井压裂效果关键地质因素分析

地质条件是影响煤层气井压裂人工裂缝的关键,弄清其对压裂效果的控制对提高改造工艺适应性至关重要。以压裂裂缝扩展试验为基础,分析了压裂施工曲线形态、裂缝监测数据等资料,总结了人工裂缝扩展规律,探讨了人工裂缝与煤体结构、地应力和力学性质的关系及其对产量的影响,提出了压裂工艺优化方向及改进措施。研究表明:煤体结构影响人工主裂缝长度及其复杂程度,地应力控制裂缝的开启及长度、走向,力学参数主要决定了压裂施工的难易程度;上述关键地质因素的差异性导致常规压裂工艺存在局限性。根据不同地质条件优化工艺技术,实施针对性的改造措施,可以改善增产效果。     

基于压汞法的成庄井田3号煤孔隙特征研究

煤孔隙特征是煤储层物性特征的关键参数之一,控制着煤层气赋存、运移和煤层气开发效果。采用压汞法对成庄井田3号煤孔隙进行了深入和系统研究,结果表明:成庄井田3号煤孔隙形态基本一致,以一端封闭的不透气性孔隙为主;煤中过渡孔和微孔最为发育且所占比例较高,煤总孔隙面积和比表面积较大;煤中有效孔隙不甚发育,煤的孔隙度较低;孔隙大小对孔容控制显著,孔隙越大煤的孔容越大,反之亦然。     

浅议我国低煤阶地区的煤层气勘探思路

通过对高煤阶沁水盆地和低煤阶准噶尔、吐哈等盆地水文地质条件的分析发现，把这种勘探思路（地层水矿化度高值区是煤层气勘探最有价值的区域之一）运用到低煤阶的煤层气勘探中却很难，因为低煤阶一般经历了较浅的埋藏深度，煤层热演化程度较低，其生气量较小，煤层气富集成藏的关键在于其生气条件.本文认为：水文地质条件在高低煤阶煤层气富集成藏中所起的作用是不同的，低煤阶勘探中对水文地质作用的认识要从另外一个角度来审视，较为活跃的水动力条件是有利的，活跃的、低矿化度的地层水有利于二次生物气的生成.     

赵庄井田煤层气成藏条件研究

煤层气成藏条件研究是有效划分成藏类型或含气系统，煤层气富集高渗有利区预测、评价及优选的关键基础工作。基于赵庄井田煤层气地质条件及相关测试资料，借鉴前人研究成果，从煤生烃、煤层气储集和煤层气封盖保存条件等方面对赵庄井田煤层气成藏条件进行了研究。研究结果表明:煤中丰富的生烃物质在良好的生烃动力作用下，提高了生烃率和生烃量，为煤层气成藏提供了基础条件；煤变质程度高，促使煤中微小孔隙发育，煤层气储集能力增强和储集空间增大，有利于煤层气大量储存和富集；煤层埋深、围岩特性、构造及地下水径流等地质条件的有机匹配，为煤层气成藏提供了良好的封盖保存条件，是煤层气成藏的关键因素。     

基于地质主控因素的沁水盆地煤层气富集划分

在沁水盆地煤层气储层已经总体上具有“先天”优势的情形下，从外在地质因素主控特征的角度，基于控制沁水盆地煤层气富集特征分异的关键地质因素--构造、热力场和水动力等的综合分析，对该盆地煤层气的富集类型划分进行了研究.研究结果表明，以沁水盆地构造区划特征为基础，沁水盆地的煤层气富集主要存在3种模式，可主要划分为6种富集类型，5个煤层气有利富集区域分别显现出不同的地质主控特征.     

中国煤系“三气”成藏特征及共采可能性

煤系地层中的非常规天然气资源是非常规天然气的主要组成部分。目前,对煤系地层煤层气、页岩气、致密砂岩气等非常规天然气资源的认识还较薄弱,资源勘探开发程度也都比较低。根据气藏合层开采经验,把煤系地层视作一个整体,综合勘探开发煤系煤层气、页岩气、致密砂岩气不仅可以减少勘探开发成本,增大非常规天然气总储量和技术可采资源量,还可以提高气井使用效率和单井利润。将煤系地层中的煤层气、页岩气、致密砂岩气称为"煤系三气",从煤系地层岩性分布特征、煤系气体成藏机理、不同类型含气储层特征和开采特征等方面分析煤系"三气"共采可能性及共采急需解决的难点。